kolektorja - ic-geoss.si · polirana pločevina bo ležala na rebrih, ki bo dala pločevini obliko...
TRANSCRIPT
IZOBRAŽEVALNI CENTER GEOSS D.O.O.
OE Višja strokovna šola
KONSTRUKCIJA SONČNEGA
KOLEKTORJA
DIPLOMSKO DELO
Litija, december 2015 Jure Markič
IZOBRAŽEVALNI CENTER GEOSS D.O.O. OE Višja strokovna šola
Inženir strojništva
Diplomsko delo
KONSTRUKCIJA SONČNEGA
KOLEKTORJA
Mentor: pred. France Saje Kandidat: Jure Markič
Somentor: preob. kovin. Mitja Bratun
Litija, september 2015
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju za poučne ure pri predmetu energetike in za mentorstvo pri
tako zahtevni diplomski nalogi.
Celotnemu referatu IC Geoss se zahvaljujem za izredno pozitivno vodenje, ki sem ga
doživel skozi celotno študijsko obdobje.
Hvala gospodu Mitju Bratunu iz podjetja MBinox za pomoč in nasvete pri izdelavi
diplomskega dela.
Zahvaljujem se tudi lektorici Bernardi Mal, ki je lektorirala mojo diplomsko nalogo.
Zahvaljujem se staršema za finančno in moralno podporo pri šolanju, bratoma Igorju
in Gregorju za strokovno in tehnično podporo pri projektu ter mojemu dekletu za
zaupanje vame in v moje ideje. Katarina, hvala!
Posebej se zahvaljujem podjetju Pirnar, ki me bo na nadaljnji izobraževalni poti
vodilo od tod naprej.
Sam se ne moreš roditi,
sam se ne moreš naučiti,
sam ne moreš ljubiti.
Zato ste tu Vi,
zato obstajamo mi.
Avtor: Markič Jure
POVZETEK
Diplomska naloga govori o uporabi sončnih kolektorjev, primerjavi le teh glede
konkurenčnosti, kvalitete in slabosti. Cilj moje diplomske naloge je izdelati koncept
sodobnega kolektorja, kako odpraviti najbolj pogoste slabosti dosedanjih kolektorjev
in narediti kolektor bolj konkurenčen. Skozi nalogo sem zasnoval 3 potencialne
koncepte in med njimi izbral zmagovalnega. Sončni kolektor po zmagovalnem
konceptu sem nato tudi izdelal, opisal njegovo izgradnjo in delovanje vgrajenih
mehanizmov. Izdelan kolektor sem testiral in podrobno analiziral, podatke pa sem
tudi grafično prikazal. Naredil sem zaključek koncipiranja, in ustvaril zasnovo za
nadaljni razvoj kolektorja na višjiem nivoju.
KLJUČNE BESEDE: sonce, obnovljivi viri, sončni kolektor, sončni koncentrator,
CSP.
ABSTRACT
The thesis is about use of solar panels. Different types of solar panels were analyzed
in terms of their competitiveness, quality, advantages and disadvantages. The main
goal of my thesis was to develop a new concept of modern solar collector, where
weaknesses of existing types of collectors were minimized or eliminated, what made
new concept more competitive. I designed 3 initial concepts, compared them and
evaluated designs. After the selection of best option, I made a prototype and
prepared detailed description of it construction and operating mechanism. Prototype
was tested and analyzed in details and the results were presented. After the finish of
concept verification stage I collected data for further development.
KEYWORDS: Sun renewable energy sources, solar collector, solar concentrators,
CSP.
5
Kazalo vsebine:
1 SONCE .............................................................................................................. 10
2 ZGODOVINA SONČNIH KOLEKTORJEV ........................................................ 12
2.1 TIPI KOLEKTORJEV ......................................................................................... 13
2.2 NAJBOLJ RAZŠIRJENI KOLEKTORJI .................................................................... 15
2.2.1 Nezastekljen sončni kolektor ............................................................... 16
2.2.2 Ploščati sončni kolektor ....................................................................... 16
2.2.3 Vakuumski sončni kolektor .................................................................. 17
3 UČINKOVITOST SONČNIH KOLEKTORJEV ................................................... 18
3.1 IZKORISTEK ................................................................................................... 18
3.2 IZGUBE ......................................................................................................... 19
3.2.1 Sevanje ................................................................................................ 20
3.2.2 Prevod toplote ...................................................................................... 20
3.2.3 Konvekcija ........................................................................................... 20
4 POTREBE TRGA ............................................................................................... 21
5 IZDELAVA KONCEPTOV .................................................................................. 23
5.1 KONCEPT 1 ................................................................................................... 23
5.2 KONCEPT 2 ................................................................................................... 25
5.3 KONCEPT 3 ................................................................................................... 27
6 VREDNOTENJE KONCEPTOV ......................................................................... 29
7 VIRTUALNO NAČRTOVANJE IZDELKA .......................................................... 31
7.1 PRIROBNICA .................................................................................................. 31
7.2 OSOVINA ....................................................................................................... 32
7.3 NOSILEC SPREJEMNIKA ................................................................................... 32
7.4 PODPORNO REBRO POLIRANE PLOČEVINE......................................................... 33
7.5 STEKLENA CEV ............................................................................................... 33
7.6 SPREJEMNIK .................................................................................................. 34
7.7 SESTAV SONČNEGA KOLEKTORJA .................................................................... 35
7.8 POGON SONČNEGA KOLEKTORJA ..................................................................... 35
6
7.9 KRMILJE SONČNEGA KOLETORJA ..................................................................... 36
8 IZGRADNJA SONČNEGA KOLEKTORJA ....................................................... 38
8.1 TRANSPORTNI VOZIČEK .................................................................................. 38
8.2 DVOSTOPENJSKI MENJALNIK............................................................................ 38
8.3 SESTAVA KOLEKTORJA ................................................................................... 39
8.4 FOTOUPOROVNI SENZOR TER KRMILJE ............................................................. 44
8.5 VODOVODNA NAPELJAVA ................................................................................ 45
9 PRVI PREIZKUS SONČNEGA KOLEKTORJA ................................................ 47
9.1 POTEK MERITVE ............................................................................................. 48
9.2 REZULTATI MERITEV ....................................................................................... 49
10 ANALIZA REZULTATOV ............................................................................... 52
10.1 KAM JE ŠLA ENERGIJA ..................................................................................... 52
10.1.1 Natančnost vodenja kolektorja ............................................................. 52
10.1.2 Refleksivnost zrcala ............................................................................. 53
10.1.3 Prosojnost steklene cevi ...................................................................... 54
10.1.4 Selektivna površina in toplotna upornost sprejemnika ......................... 54
11 KAKO NAPREJ ............................................................................................. 56
12 ZAKLJUČEK .................................................................................................. 57
13 LITERATURA ................................................................................................. 58
14 PRILOGE ....................................................................................................... 60
7
Kazalo slik:
Slika 1: Primerjava energentov .................................................................................. 10
Slika 2: Sestav sonca ................................................................................................ 11
Slika 3: Sončna peč ................................................................................................... 12
Slika 4: Prvi komercialni oglas sončnega kolektorja (1891, Baltimor, ZDA) .............. 12
Slika 5: Tipi kolektorjev ter okvirne lastnosti .............................................................. 13
Slika 6: Sončni ribnik ................................................................................................. 14
Slika 7: Nezastekljen absorberski kolektor ................................................................ 16
Slika 8: Ploščati kolektor ........................................................................................... 16
Slika 9: Vakumski kolektor......................................................................................... 17
Slika 10: Konvekcija, prevod, sevanje ....................................................................... 19
Slika 11: SKICA, Ploščati kolektor ............................................................................. 24
Slika 12: SKICA, Parabolični vzdolžni koncentrator .................................................. 26
Slika 13: SKICA, Dvoosni koncentrator ..................................................................... 27
Slika 14: Prirobnica ................................................................................................... 31
Slika 15: Osovina ...................................................................................................... 32
Slika 16: Nosilec sprejemnika .................................................................................... 32
Slika 17: Rebro .......................................................................................................... 33
Slika 18: Steklena cev ............................................................................................... 34
Slika 19: Sprejemnik .................................................................................................. 34
Slika 20: Sončni kolektor sestav ................................................................................ 35
Slika 21: Koncept pogona ......................................................................................... 36
Slika 22: Koncept vodenja (vezje) ............................................................................. 36
Slika 23: Koncept vodenja ......................................................................................... 37
Slika 24: Transportni voziček ..................................................................................... 38
Slika 25: Sekundarni menjalnik ................................................................................. 38
Slika 26: Predelava statorske osi .............................................................................. 39
Slika 27: Prenos momenta ........................................................................................ 39
Slika 28: Varovanje elektromotorja ............................................................................ 39
Slika 29: Laserski izrez kosov ................................................................................... 39
Slika 30: Varjenje prirobnice ter kovičenje ................................................................. 40
Slika 31: Segrevanje pločevine ................................................................................. 40
8
Slika 32: Barvanje kolektorja ..................................................................................... 40
Slika 33: Selektivni nanos sprejemniške cevi ............................................................ 41
Slika 34: Koleno, distančnik in ½ colni priključek....................................................... 41
Slika 35: Distančnik na sprejemniku .......................................................................... 41
Slika 36: Lotanje kolena ter vodovodnega priključka ................................................. 41
Slika 37 Montaža steklene cevi na sprejemnik .......................................................... 42
Slika 38: Izrez za nosilec sprejemnika ....................................................................... 43
Slika 39: Nosilec osovine.......................................................................................... 43
Slika 40: Zaklenjena ušesa........................................................................................ 43
Slika 41: Odklepanje ušesa ....................................................................................... 43
Slika 42: Ohišje elektronike ....................................................................................... 44
Slika 43: Fotoupori .................................................................................................... 44
Slika 44: Pritrditve senzorjev ..................................................................................... 44
Slika 45: Mejna stikala ............................................................................................... 45
Slika 46: Montaža črpalke ......................................................................................... 45
Slika 47: Izoliran aluplast cevovod ............................................................................ 45
Slika 48: Končni videz kolektorja pred testiranjem .................................................... 46
Slika 49: Gibka vodovodna cev ................................................................................. 46
Slika 50: Sledenje, 2015 ............................................................................................ 47
Slika 51: Izguba energije na zrcalu ............................................................................ 53
Slika 52: Valovanje zrcala ......................................................................................... 53
Slika 53: Sodobna ogledala ....................................................................................... 56
Kazalo tabel: Tabela 1: Ekonomski vidik bakrenega absorberja ..................................................... 23
Tabela 2: Ekonomski vidik aluminijastega absorberja ............................................... 24
Tabela 3: Ekonomski vidik vzdolžnega koncentratorja .............................................. 26
Tabela 4: Ekonomski vidik dvoosnega koncentratorja ............................................... 28
Tabela 5: Vrednotenje konceptov .............................................................................. 29
Tabela 6: Osnova tabele za izvedbo meritev............................................................. 48
9
Kazalo grafov:
Graf 1: Učinkovitost sončnih kolektorjev glede na zunanjo temperaturo ................... 15
Graf 2: Sončna obsevanost in zahteve po toploti ...................................................... 22
Graf 3: Procentni deleža sestavnih delov .................................................................. 23
Graf 4: Procentni delež sestavnih delov .................................................................... 24
Graf 5: Procentni delež sestavnih delov .................................................................... 26
Graf 6: Procentni delež sestavnih delov .................................................................... 28
Graf 7: Grafični prikaz vrednotenja konceptov ........................................................... 30
Graf 8: Rezultati meritev s stekleno cevjo ................................................................. 49
Graf 9: Rezultati meritev brez steklene cevi .............................................................. 50
Graf 10: Rezultati obeh meritev združeno ................................................................. 50
Graf 11: Rezultat proizvedene dnevne količine ......................................................... 51
Graf 12: Prosojnost stekla ......................................................................................... 54
Graf 13: Prikaz maksimalnega izkoristka .................................................................. 55
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
10
1 SONCE
Sonce je naš najpomembnejši vir energije in življenja, zaradi njega smo tu in
obstajamo v takšni obliki, kakršni smo sedaj. Katerakoli posledica na našem planetu
je posledica sonca, še posebej pa pisanje moje diplomske naloge.
Kadar govorimo o viru energije, je njegova razpoložljivost tista, ki bo konec koncev
določala uporabnost le tega. Zato je prav, da začnemo s pogledom, kakšna je
razpoložljivost energije za naš sončni kolektor.
Kot je dejal že Napoleon: »Slika pove več kot 1000 besed.« (Napoleon Bonaparte,
1769, 21). Zato bom prikazal in predstavil (Slika 1) energijsko vrednost našega
energenta (sonca) v primerjavi z ostalimi, obnovljivimi in neobnovljivi viri.
Ta slika je moj navdih in je odgovor na to, zakaj sem se lotil diplomske naloge
s takšnim naslovom in takšno smerjo!
Slika 1: Primerjava energentov
Vir: Run on sun, 2009
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
11
Prikaz sestava sonca je spodaj (Slika 2), kjer je v grobem prikazana sestava sonca
in sicer, sestavljeno je iz: vodika (73,46 %), helija (24, 85 %), kisika (0,77 %), ogljika
(0,29 %), železa (0,16 %), neona (0,12 %), dušika (0,09 %), silicija (0,07 %),
magnezija (0,05 %) in žvepla (0,04 %). Je skoraj popolna krogla, obdana z vročo
plazmo, ki ima notranje konvekcijsko gibanje, zaradi katerega se ustvarja magnetno
polje.
Vir: Wikipedija, Sun, 2015
Jedro Sonca proizvede večino (99 %) energije in ima gostoto 150 t/𝑚3, kar je
150- krat gostejše kot voda in doseže temperaturo 15,7 milijonov kelvinov.
Slika 2: Sestav sonca
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
12
2 ZGODOVINA SONČNIH KOLEKTORJEV
Sočni kolektor je naprava, ki zbira (kolektira)
sončno sevanje in ga shrani kot toploto v snovi. Na
𝑚2 površine je v pravokotnem sončnem žarku
približno 1000 W energije. Kolikšna bo moč sevanja
sonca, je odvisno od vremena, lokacije in orientacije
kolektorja. Prvi sončni kolektor, imenovan sončna
peč (Slika 3), je odkril švedski fizik Horace de
Saussure leta 1767. Deloval je na principu
usmerjanja sončne svetlobe s pomočjo ogledal,
tako da se poveča koncentracija sevanja ter
posledično tudi temperatura v črnem telesu (kuhalni
posodi).
Še po skoraj 250 letih je ta peč še vedno v uporabi v krajih, kjer je omejena
razpoložljivost kemičnih goriv ali električne energije.
Za ogrevanje sanitarne vode so se že pred letom 1880 v Združenih državah Amerike
uporabljali rezervoarji vode pobarvani s črno barvo in nameščeni na strehe.
Komercialna prodaja stekla pa se je vendarle pričela šele po letu 1891 z oglasom, ki
je prikazan na sliki (Slika 4) in katerega lastnik je ameriški izumitelj Clarence Kemp.
Rezervoarjem je povišal
izkoristek in temperaturo
sanitarne vode tako, da je 4
vzporedne rezervoarje izoliral v
leseno ohišje, jih zasteklil in s
tem zmanjšal izgube.
»Ekvivalent 25 $ leta 1891, je
današnjih 658 $ ali 538 €«
(Dave Manuel, inflator
calculator, 2015).
Slika 3: Sončna peč
Vir: From Ridge to Eave, 2014
Slika 4: Prvi komercialni oglas sončnega kolektorja (1891, Baltimor, ZDA)
Vir: Solar history timeline, 2015
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
13
Sončni kolektor je bil za čas 1890 izredno dodelana tehnološka naprava. Kolektor pa
je imel še vedno toliko izgub, da pri hladnejših vremenskih pogojih ni bil uporaben.
Po naftni krizi leta 1970 pa je solarna energija zaživela. Začela se je serijska
proizvodnja sončnih celic in razvoj sončnih termoelektrarn, imenovanih CSP
(Concentrated solar power plant).
2.1 TIPI KOLEKTORJEV
Na sliki (Slika 5) so prikazani osnovni tipi kolektorjev ter njihove delitve glede na
gibanje, tip kolektorja, vrednost koncentracije sončnega sevanja (C) na sprejemniku
ter najvišja stagnacijska temperatura sprejemnika.
Slika 5: Tipi kolektorjev ter okvirne lastnosti
Vir: Thermopedia, 2011
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
14
Sončni ribnik
Je uporaben le na nekaterih mestih sveta; kjer je koncentracija soli v vodi že kot
naraven pojav in ribnik ni uporaben za druge namene. Glede na globino se
spreminja tudi koncentracija soli (Slika 6); s tem omogoča, da se toplejša voda
zadržuje v nižjem delu ribnika. Plasti so med seboj ločene z materiali, podobnimi
PVC foliji.
Slika 6: Sončni ribnik
Vir: Thermopedia, 2011
Združena parabola
Je sestavljena iz dveh parabol, ki na koncu odobravata sprejemljiv kot, da se
vzporedni žarki ne glede na vpadni kot odbijajo v skupno gorišče.
Lečasti sprejemnik
Je podoben povečevalnemu steklu, a se razlikuje v tem, da je leča bistveno večja. Je
dražja in bolj krhka kot sodobna ogledala.
Parabolični satelit
Je dvoosno vodeni samostojni koncentrator, ki dosega visoke temperature v gorišče.
Primeren je tudi za sodobne solarne celice (triple junction cell), ki dajejo bistveno
večje izkoristke, kot jih ima navaden ploščati sončni kolektor.
Polkrožni sprejemnik
Tu je edini koncentrator, ki ima stacionarno ogledalo in dvoosni premični sprejemnik,
ki pa je izredno redek.
Sončni stolp
S tujko »Solar power tower« ima daleč največji potencial. Težava sončnega stolpa je
le v tem, da so mehanizmi za vodenje ogledal, imenovanih »heliostat«, predragi. Na
sprejemniku dosegajo kritično temperaturo vodne pare (preko 550 º C), možnost pa
imajo tudi, da čezmerno dnevno energijo shranijo v toplotne hranilnike, tako da je
distribucija elektrike možna tudi do 12 h po sončnem zahodu.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
15
2.2 NAJBOLJ RAZŠIRJENI KOLEKTORJI
Razvoj različnih sodobnih sončnih korektorjev je napredoval v tehniški dovršenosti
ter oblikovanju, vendar pa so se za ogrevanje sanitarne vode v hišah uveljavili le
trije:
nezastekljeni sončni kolektor
ploščati sončni kolektor
vakuumski sončni kolektor
Vsak izmed teh ima svoje prednosti ter slabosti, tako da se lahko najbolj približa
kupčevim zahtevam. Na naslednjem grafu (Graf 1) vidimo odvisnosti izkoristka
kolektorja od temperaturne razlike med temperaturo fluida v kolektorju in
temperaturo zunanjega zraka. To so trije najbolj uporabljeni sončni kolektorji za
ogrevanje sanitarne vode v hišah. V nadaljevanju bom opisal vsako izmed kategorij
ter mehanizme za njihovo delovanje.
Graf 1: Učinkovitost sončnih kolektorjev glede na zunanjo temperaturo
Vir: A guide to solar energy, 2015
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
16
2.2.1 Nezastekljen sončni kolektor
So najcenejši kolektorji in najbolj
preprosti za uporabo, primerni predvsem
za ogrevanje bazenske vode. Učinkoviti
so za ogrevanje fluida do 10 °C nad
temperaturo okolice. Na sliki (Slika 7) je
prikazan prerez nezastekljenega
kolektorja. Prihranijo velike količine
toplote za segrevanje bazenske vode in s
tem podaljšajo kopalno sezono z izredno
majhno naložbo. Takšen kolektor je z malo
iznajdljivosti mogoče narediti doma. Obstajajo načrti in merila primerov dobrih praks.
V osnovi je to črna cev odporna na UV žarke, položena na južno stran strehe.
2.2.2 Ploščati sončni kolektor
Je najbolj uporabljen sončni kolektor na
trgu. Zaradi preprostega delovanja ploščati
sončni korektorji dosegajo dolgo življenjsko
dobo. Vsebujejo preproste materiale in so
cenovno privlačni, saj se hitro amortizirajo.
Učinkoviti so pri segrevanju fluida do 50 °C
nad temperaturo okolice.
Slika 7: Nezastekljen absorberski kolektor
Vir: Poolpro solar, 2015
Slika 8: Ploščati kolektor
Vir: WSE tehnologies, 2009
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
17
2.2.3 Vakuumski sončni kolektor
So kolektorji, ki so najnovejši na trgu, in imajo
zaradi vakuuma med notranjim fluidom in
zunanjim prostorom izjemne izkoristke pri zelo
nizkih temperaturah, saj lahko delovno
tekočino segrejejo tudi preko 300 °C.
Kolektorjev patent si lasti ameriška NASA.
Učinkoviti so pri segrevanju temperature nad
50 °C od temperature okolice. So najdražji
kolektorji izmed vseh treh kategorij, saj za
njihovo izdelavo potrebujejo napredno
tehnologijo.
Slika 9: Vakumski kolektor
Vir: WSE tehnologies, 2009
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
18
3 UČINKOVITOST SONČNIH KOLEKTORJEV
Učinkovitost je razmerje med uporabno energijo na izhodu ter celotno vhodno
energijo:
𝜀 =𝑘𝑜𝑛č𝑛𝑎 𝑢𝑝𝑜𝑟𝑎𝑏𝑛𝑎 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑗𝑎
𝑧𝑎č𝑒𝑡𝑛𝑎 𝑣ℎ𝑜𝑑𝑛𝑎 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑗𝑎= < 1
(Možina, J. , 2009)
3.1 IZKORISTEK
Za sončne kolektorje velja enačba:
ɳ =𝑄𝑠𝑜
𝑄𝑢𝑝
Učinkovitost sončnega kolektorja izračunamo po enačbi, ki je razmerje med
pridobljeno uporabno energijo Qup in sončnim obsevanjem Qso. (Možina, J. , 2009)
𝑄𝑠𝑜 = 𝑖𝑧𝑚𝑒𝑟𝑗𝑒𝑛𝑎 𝑧 𝑚𝑒𝑟𝑖𝑙𝑐𝑒𝑚 𝑠𝑜𝑛č𝑛𝑒 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑣𝑎𝑛𝑜𝑠𝑡𝑖
Kjer Qso izmerimo z merilcem sončne obsevanosti »najbolj natančna meritev« ali
določimo iz podatkov, ki so javno dostopni na spletu, vir: (PVGIS, 2015). s pomočjo
spletnega brskalnika glede na zemljepisno širino in dolžino in je natančnostnega
reda + - 10 % pod pogojem, da je dan jasen.
𝑄𝑢𝑝 = 𝑚 × 𝐶𝑝 × (𝑇𝑘 − 𝑇𝑧)
Medtem ko uporabno toploto Qup ali toploto, ki jo prejme hladilni medij, določimo z
množenjem mase m, specifične toplote izobarno Cp ter spremembo temperature
hladilnega medija med Tk končno temperaturo ter začetno temperaturo Tz. (Možina,
J. , 2009).
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
19
3.2 IZGUBE
Prvi glavni zakon termodinamike, zakon o hranitvi energije. Ni pomembno, kaj se je,
se bo, se dogaja; polna energija vesolja bo še vedno ostala enaka.
∆𝑊 = 𝑄 − 𝑄𝑝𝑟𝑖𝑑.
∆𝑾 polna energija sistema je enaka 𝑸 kinetični, potencialni in notranji energiji,
odšteto od 𝑸𝒑𝒓𝒊𝒅. pridobljene toplote. (Možina, J. , 2009)
Primer na sončnem kolektorju:
Če ima kolektor površino 1 𝑚2, je sončna obsevanost 1000 𝑊/𝑚2 in voda v
kolektorju pridobi le za 500𝑊 energije. Ostalih 500𝑊 razumemo kot izgube, za
katere so zasluženi 3 toplotni tokovi, katerih načini prenosa toplote je; konvekcija,
prevod in sevanje (Slika 10).
Slika 10: Konvekcija, prevod, sevanje
Vir: Autodesk sustainability workshop, 2015
Bistvo zasnove sončnega kolektorja je povečati absorbcijo na sprejemniku in
zmanjšati emisivnost le tega. Ta dva mehanizma sta med seboj tesno povezana z
naslednjo enačbo.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
20
3.2.1 Sevanje
𝑷 = 𝝈𝑨𝒆(𝑻𝟒 − 𝑻𝒐𝟒)
Kjer P pomeni moč v vatih na sekundo, radirano iz objekta σ Štefan Boltzmannova
konstanta, ki je enaka 5.669′6 × 10−8𝑊/𝑚2 × 𝐾4, s površino A, ki je podana v m2,
emisivnostjo e, ki varira med 1 in 0, ter razlika četrtih potenc temperature predmeta T
in njegove okolice To. (Možina, J. , 2009)
3.2.2 Prevod toplote
𝑷 = 𝝀𝑨(𝑻𝒉 − 𝑻𝒄)
𝑳
P kot moč v vatih na sekundo, 𝝀 kot toplotna prevodnost, A površina v kvadratnih
metrih, 𝑻𝒉 topla stran predmeta in 𝑻𝒄 kot hladna stran predmeta ter dolžina L
(distanca med 𝑻𝒉 − 𝑻𝒄) v metrih. (Možina, J. , 2009)
3.2.3 Konvekcija
Konvekcija je prenos energije, ki se dogaja v tekočinah ter plinih zaradi razlike v
gostoti, poimenovana kot sila vzgona. Toplejši delci istega materiala so lažji, zato se
dvigajo, pri tem ima pomen tudi gravitacija.
Konvekcija ni mogoča, kadar je gravitacijska sila enaka 0, prav tako v vakuumu
oziroma prostoru, v katerem je število plinastih ali in tekočih delcev enako 0.
(Možina, J. , 2009)
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
21
4 POTREBE TRGA
Potrebe po toploti se ločijo na 4 segmente, poletje, jesen, zima in pomlad. Pri
dimenzioniranju ogrevanja oziroma hlajenja pa ločimo le na dva: poletje, kjer je
potrebno hlajenje, ter preostali del ko je potrebno ogrevanje. V objektih je to deljeno
s tako imenovanim zimskim, in letnim časom. Pozimi je potreba tako po ogrevanju
prostorov kot tudi potreba po ogrevanju sanitarne vode. Celo leto pa je potreba po
ogrevanju sanitarne vode.
Kaj je za uporabnike koristna toplota in česa ne merimo z dvema parametroma:
količine energije, ki jo pridobimo.
kakovosti, ki jo pridobimo.
Količino energije, ki jo lahko pridobimo na površino kolektorja glede na trenutno
obsevanostjo.
Kakovost energije je večja, če je temperaturna razlika med temperaturo okolice ter
temperaturo ogrevalnega medija večja. Da se lahko toplota pretaka, potrebujemo
razliko temperatur in večja ko je razlika, večji je toplotni tok. Večji je toplotni tok,
manjše so izgube pri dejanski uporabi energije za kar jo potrebujemo.
Primer:
0.2 l vode pri temperaturi 80 ºC ima enako količino energije kot 1 l vode pri
temperaturi 18 ºC, če je zunanja temperatura enaka 0 ºC. Z 0.2 l vode pri
temperaturi 80 ºC lahko naredimo zeleni čaj, medtem ko z 1 l hladne vode pri 18 ºC
ne prav dosti.
Meteorološka zima se začne, ko se zunanja temperatura 7 dni ne dvigne nad 10 °C.
Koledarska zima pa traja od 21. decembra (zimski Sončev obrat) do 21. marca
(pomladansko enakonočje) Poletje se začne z 21. junijem (poletni solsticij) in traja do
23. septembra. Spomladansko in jesensko obdobje, ki sta postavljena med tema
dvema letnima časoma, imenujemo prehodno obdobje. Največji delež energije,
toplote in denarja (približno 80 %) za enoletno ogrevanje objekta se porabi v
zimskem času.
Z grafa je razvidno (Graf 2), da je potreba po toploti obratno sorazmerna s sončno
obsevanostjo. Poleti potrebujemo le toplo sanitarno vodo, medtem ko pozimi
potrebujemo še dodatno energijo po ogrevanju prostorov.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
22
Graf 2: Sončna obsevanost in zahteve po toploti
Vir: ICAX Interseasonal Heat Transfer, 2007
Solarno ogrevanje sanitarne vode je na trgu že mnogo let eno najbolj razširjenih
izkoriščanj sončne energije, saj z relativno nizkim vložkom lahko prihranimo
20-odstotni del celotne letne porabe za ogrevanje.
Okvirne potrebe toplote za poletno tuširanje so od 1 do 1.5 kWh energije na 1 osebo.
Poleg tega moramo poskrbeti tudi, da ne pride do razvoja legionele v sistemu, saj
nekateri sistemi redko dosegajo temperaturo nad 60 ºC. Zato mora imeti sistem še
dodatno varnostno električno dogrevalo, ki v primeru 2-tedenskega segrevanja pod
to temperaturo pregreje vodo in s tem sterilizira sistem.
Glede na te podatke sem se odločil, da kupcem približam uporabo sončne energije s
cilji; višanje količine, kakovosti energije ter nižanjem cene kolektorjev.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
23
5 IZDELAVA KONCEPTOV
5.1 KONCEPT 1
Prva izmed idej je bila izdelana z namenom izboljšanja ekonomskega vidika
ploščatih kolektorjev.
Standardni ploščati kolektorji (Slika 8) imajo absorber iz bakrene cevi, ki je nato z
lotom spojena na bakreno pločevino s selektivno barvo. Za sledeči kolektor sem
prikazal v Tabela 1, ter Graf 3 ekonomski vidik sestavnih delov ploščatega sončnega
kolektorja.
Tabela 1: Ekonomski vidik bakrenega absorberja, 2015
Graf 3: Procentni deleža sestavnih delov
Vir: Lasten
Kaljeno steklo predstavlja največji del ekonomske obremenitve, sledita mu bakren
absorber in diferenčno stikalo.
Ploščati kolektorji imajo med prostim sevanjem in ogrevalnim medijem 5 vmesnikov
(steklo, selektivna površina, bakrena pločevina, lot in bakrena cev), kjer vsak izmed
njih predstavlja določen del izgube. Iz teh sklepov sem razbral, da bi najboljša
rešitev izhajala prav iz zmanjšanja vmesnikov med sevanjem in ogrevalnim medijem
(Slika 11).
Kaljeno steklo (1mx2m) 120.00 31.2
Ohišje 25.00 6.5
Izolacija (5cm) 20.00 5.2
Bakrena pločevina (0,55) 85.00 22.1
Lot za varjenje 20.00 5.2
Bakrena cev (Ǿ 6mm x18m) 35.64 9.3
Krmilje (diferenčno stikalo ) 78.51 20.4
Skupaj: 384.15 100.0
PLOŠČATI KOLEKTOR (BAKER)
EKONOMSKI DELEŽ
CELOTE V [%]
CENA
[€]SESTAVNI DELI
2
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
24
Slika 11: SKICA, Ploščati kolektor
Absorber bi bil zgrajen iz aluminijaste pločevine 0.6 mm debeline zvarjene tako kot
prikazuje (Slika 11, desno). Ogrevalni medij bi tekel med obema ploščama, tako bi
bila površina za prenos skoraj enaka površini absorberja. Slepi vari so namenjeni
temu, da se fluid giblje po vzorcu serpentin celotnega kolektorja.
S tem bi izrazito znižali strošek absorberja, hkrati pa bi absorpcija kolektorja ostala
na podobnem ali celo višji ravni, saj smo mu povečali površino za prenos toplote,
zmanjšali distanco in vmesnike med fluidom in absorbersko površino. Zaradi teh
aktov se je ekonomski vidik izboljšal, kot je prikazano v Napaka! Vira sklicevanja ni
bilo mogoče najti.) in grafu (Graf 4).
Tabela 2: Ekonomski vidik aluminijastega absorberja, 2015
Graf 4: Procentni delež sestavnih delov
Vir: Lasten
Kaljeno steklo (1mx2m) 126.00 45.1
Ohišje 25.00 8.9
Izolacija (5cm) 20.00 7.2
Alu pločevina (Absorber) 20.00 7.2
Varjenje 10.00 3.6
Krmilje (diferenčno stikalo ) 78.51 28.1
Skupaj: 279.51 100.0
PLOŠČATI KOLEKTOR (ALUMINIJ)
SESTAVNI DELI
CENA
[€]
EKONOMSKI DELEŽ
CELOTE V [%]
2
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
25
Cena pri kolektorju je po osnovi že samo zaradi zahteve kaljenega stekla visoka.
Steklo brez kaljenja stane 60 €, cena stekla enakih dimenzij, ki je kaljeno, pa kar 126
€.
5.2 KONCEPT 2
Drugi koncept je bil izbran zaradi velike uspešnosti v industrijski uporabi, znan pod
tujko CSP concentrated solar power ali osredotočena sončna energija. Čeprav so
koncentratorji različnih oblik in oblikovanj, je najuspešnejši le eden, »vzdolžni sončni
koncentratorj, ki predstavlja 90 % delež vseh koncentratorjev na svetu«
(Concentrated solar power).
Ti kolektorji se najbolj približajo filozofiji idealnega sončnega kolektorja, večanje
absorpcije na sprejemniku in zmanjšati emisivnost le tega. Ker je temperatura na
sprejemniku višja ter površina le tega majhna, se njegovi izkoristki gibljejo okoli 80
%. Kljub temu da je večino tehnologije na kolektorju primitivnega razreda, je
posledično tudi cenejša.
Moja ideja izdelave kolektorja (Slika 12) je pomanjšan model le te tehnologije z nekaj
razlikami. Za ogrevanje sanitarne vode je temperaturno območje bistveno nižje, zato
bi kot sprejemnik uporabil le bakreno zastekljeno cev in ne vakuumski inox
sprejemnik, kot je to predvideno v industriji. To je še dodatna prednost, saj ni potrebe
uporabljati naprednih vakuumskih kolektorjev, ki bi še dodatno podražili sistem.
Prednost ideje je tudi v tem, da, medtem ko stoječi kolektor nepremično stoji,
kolektorji sledijo soncu in imajo s tem daljši čas delovanja.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
26
Slika 12: SKICA, Parabolični vzdolžni koncentrator
Takšni koncentratorji so se tudi pri ekonomskem vidiku izkazali za izredno ugodne;
glej Tabela 3, in Graf 5.
Tabela 3: Ekonomski vidik vzdolžnega koncentratorja, 2015
Graf 5: Procentni delež sestavnih delov
Vir: Lasten
Razlogi za nizko ceno so, uporaba cenejših materialov, enoosna vodljivost (višji
absolutni izkoristek) in višji izkoristek odvzema toplote glede na zunanjo temperaturo
(cenejša regulacija odvzema toplote), ker namesto temperaturnih senzorjev
uporabljamo fotoupore.
Linearni aktuator 30.00 20.0
Senzorika in krmilje 15.00 10.0
Osovina (pohištvena cev) 7.00 4.7
Rebra (laserski razrez) 30.00 20.0
Polirana pločevina 40.00 26.7
Steklena cev 20.00 13.4
Bakrena cev (Ǿ 12mm x 2m) 7.66 5.1
Skupaj: 149.66 100.0
PARABOLIČNI VZDOLŽNI KONCENTRATOR
SESTAVNI DELI
CENA
[€]
EKONOMSKI DELEŽ
CELOTE V [%]
2
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
27
5.3 KONCEPT 3
Kot tretji koncept sem izbral kolektor, ki ima največjo kakovost in količino energije na
enoto površine. Ti kolektorji so znani kot (solar dish collector) in so prav tako
kontrencijski kolektorji. Razlika je le v tem, da ima ta kolektor žariščno točko v obliki
točke in ne linije kot pri vzdolžnem koncentracijskem kolektorju. So v obliki satelitskih
anten (Slika 13), ki so skozi dan dvoosno vodene, saj sledijo soncu tako, da je
sprejemnik vedno v žariščni točki.
Kolektor, ki bi bil uporabljen za ogrevanje tople vode, bi bil prostostoječ na vrtu
postavljen krožnik ali pa pritrjen na obstoječo streho objekta. Prednost teh
kolektorjev je v tem, da bi porabil malo prostora, proizvedel pa veliko količino toplote
tudi v zimskem času, kadar je diferenca med zunanjo temperaturo in ogrevalnim
medijem bistveno večja, kot pa je to poleti.
Slika 13: SKICA, Dvoosni koncentrator
Ekonomski vidik sledečega kolektorja je prikazan v Slika 13 in na Graf 6, ki prikazuje
njegovo porazdelitev deleža cen glede na njegovo končno vrednost.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
28
Tabela 4: Ekonomski vidik dvoosnega koncentratorja
Graf 6: Procentni delež sestavnih delov
Kar je jasno razvidno z grafa in tabele, je to, da je najdražji izmed vseh treh
konceptov, kljub temu da je njegova izhodna moč nekoliko višja kot pri drugih. Večji
delež cene (kar 52 %) prevzame dvoosno vodenje kolektorja. Izkaže se, da ta
kolektor še ni primeren za manjše moči, saj se njegova cena vodenja po soncu v
dveh smereh amortizira šele pri kolektorjih, ki imajo bistveno večjo površino
sprejemnika (50 𝑚2 in več).
Nosilec 60.00 12.4
Linearni + rotacijski aktuator 250.00 51.5
Rebra (laserski izrez) 50.00 10.3
Polirana pločevina 60.00 12.4
Bakrena cev (Ǿ 12mm x 2.5m) 5.75 1.2
Senzorika in Krmilje 60.00 12.4
Skupaj: 485.75 100.0
SESTAVNI DELI
CENA
[€]
EKONOMSKI DELEŽ
CELOTE V [%]
DVOOSNI KONCENTRATOR 2
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
29
6 VREDNOTENJE KONCEPTOV
Sledečo obliko tabele ter oceno konceptov sem črpal iz: (Mehatronski sistem za
pokrivanja. ,Igor Markič, 2006). Vrednotenje konceptov je prikazano v spodnji tabeli
(Tabela 5). Vrednotil sem po ekonomskem ter tehničnem vidiku in enakovrednih
merilih vse tri predhodno opisane koncepte.
Tabela 5: Vrednotenje konceptov
Razvidno iz tabele je, da je najvišjo tehnično oceno dosegel koncept 1 in 2. Pri
ekonomski oceni se koncept 2 bolje izkaže kot koncept 1. Koncept 3 je dosegel
najnižjo ekonomsko ter tehnično oceno. Graf 7 pa še dodatno pojasnjuje njihove
rezultate.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
30
Graf 7: Grafični prikaz vrednotenja konceptov
Koncept, ki je bližje idealni premici, ima boljšo realno oceno, v tem primeru je to,
koncept 2.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
31
7 VIRTUALNO NAČRTOVANJE IZDELKA
Pri odseku 6 (vrednotenje konceptov) smo ugotovili, da je koncept 2 najbolj primeren
za izgradnjo. Zato smo prešli na naslednjo fazo koncipiranja, kjer nam bo realni
koncept podal realne informacije realnega izdelka, ki jih drugače ne moremo
pridobiti. Vendar pa moramo pred tem izdelati načrt koncepta z vsemi detajli, ki jih
bomo upoštevali pri sestavljanju samega kolektorja, da dosežemo želene rezultate.
Virtualno inženirstvo je naslednja stopnja idej ter skic, ki pripomore k izdelavi
kolektorja. Odpravljanje in popravljanje napak je v modelirniku izredno enostavno
nadomestiti. Vse kose ter sestav sem izdelal v modelirniku creo.
Celoten kolektor je izdelan iz aluminija, vendar zaradi zaloge pri podizvajalcu za tako
majhno količino rezov nisem imel izbire, tako je koncept v celoti izdelan iz 2- in 3-
milimetrske železne pločevine. Ker je to diplomsko delo iz energetike, je glavni
namen testiranje mehanizma v sprejemanju toplotne energije, zato sem se
osredotočil samo na kolektor. Vse drugo je prepuščeno improvizaciji.
7.1 PRIROBNICA
Je vez med gnano in pogonsko gredjo menjalnika, ki omogoča, da se prenese vrtilni
moment na sončni kolektor.
Izbral sem 3 mm debelo železno pločevino, ki ima 6 izrezov Ǿ8. Nanjo se pritrdi
osovino kolektorja na osovino menjalnika. Navoji so vrezani v prirobnici menjalnika
za to so potrebni imbus vijaki M8. Sredinski izrez je namenjen štirikotni pohištveni
cevi 40 x 40 mm, ki pa bo nanjo tudi privarjena. Tolerančno območje ohlapnega
območja G za prirobnico ter območjem h za os . (Kraut B., 2002)
Slika 14: Prirobnica
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
32
7.2 OSOVINA
Izbor štirikotne železne pohištvene cevi 40 x 40 mm je temeljil na ideji, da bo zvišalo
možnost natančne postavitve (oblikovni prenos momenta) podpornih reber za
polirano pločevino ter nosilcev za sprejemnike. (Kraut B., 2002)
Slika 15: Osovina
7.3 NOSILEC SPREJEMNIKA
Nosilec sprejemnika ima vlogo držati sprejemnik v žariščni točki parabole.
Izrezan je iz 3-milimetrske železne pločevine. Prioriteta statične trdnosti je le pri
bočni obremenitvi, zato je pritrjen oblikovno kot tudi torno na obstoječe rebro z
aluminijastimi kovicami. Sprejemnik mora tudi čim manj senčiti sprejemnik, zato je
njegova debelina in postavitev vzporedna s sončnimi žarki. Sprejemnik bo pritrjen z
alu žico, ki je povezana skozi ležišče sprejemnika. (Kraut B., 2002)
Slika 16: Nosilec sprejemnika
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
33
7.4 PODPORNO REBRO POLIRANE PLOČEVINE
Polirana pločevina bo ležala na rebrih, ki bo dala pločevini obliko parabole.
Pločevina bo oblikovno fiksirana s t. i. ušesi (zgoraj desno ter zgoraj levo), ki bodo
pločevino napeli po obliki rebra. Rebro je lasersko izrezano iz 2-milimetrske železne
pločevine. (Kraut B., 2002)
Slika 17: Rebro
7.5 STEKLENA CEV
Namen steklene cevi je, da omogočimo izolativnost sprejemnika in tako pri nižjih
zunanjih temperaturah omogočimo sprejemniku manj izgub zaradi učinka tople
grede.
Steklena cev s premerom Ǿ 22 mm in debelino stene 2,5 mm iz brosilikatnega stekla
je kaljeno in ima transparentnost sončne svetlobe v višini 90 %.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
34
Slika 18: Steklena cev
7.6 SPREJEMNIK
Za sprejemnik sem uporabil ravno bakreno cev Ǿ 12 mm z debelino stene 1 mm.
Nanj je še nanesena temperaturno obstojna črna barva, ki izboljša absorpcijo toplote
(Slika 19).
Slika 19: Sprejemnik
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
35
7.7 SESTAV SONČNEGA KOLEKTORJA
V sestavu smo vse zgoraj naštete dele tudi pozicionirali na svoje mesto tako, da se
prikaže dejanski videz kolektorja, kot je na sliki (Slika 20). Poleg zgoraj načrtovanih
bistvenih elementov smo za sestav potrebovali L cevi, ½ cole, priključek, bakrene
distančnike (med steklom in sprejemniško cevjo), kovice in vijake M8 (za spajanje
pogonsko z gnano gredjo).
Slika 20: Sončni kolektor sestav
Iz sestava sem izdelal še potrebno delavniško risbo (Priloga 1) in sestavno risbo
(Priloga 2), ki nam pomaga pri izdelavi in nabavi potrebnih elementov.
7.8 POGON SONČNEGA KOLEKTORJA
Pogona za svoj kolektor nisem mogel kupiti, saj so bili obstoječi linearni aktuatorji
prehitri in s tem nenatančni za moje potrebe, zato sem pogon improviziral
samostojno (Slika 21). Pogon je predstavljal 12 v 6-watnim elektromotorjem ter
dvostopenjskim menjalnikom, ki omogoča razmerje 1:119'880, s katerim je
omogočeno natančno sledenje soncu. Hitrost gnane osovine je tako zaznana kot 1
obrat na vsakih 12 minut.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
36
Slika 21: Koncept pogona
7.9 KRMILJE SONČNEGA KOLETORJA
Krmilje črpalke ter sledenje soncu bo krmiljeno s tremi releji, ki jih bo spodbudila
določena svetilnost na fotouporu. Uporabil sem enak relejni modul, ki ga uporablja
avtomobilska industrija za preklop med dnevnimi in nočnimi lučmi. V primeru, ko
modul zazna padec svetlobe, se na fotouporu rele aktivira. Če je svetlobe dovolj, je
rele v mirovanju (Slika 22).
Slika 22: Koncept vodenja (vezje)
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
37
Za to, da bodo dobili fotoupori pravilne informacije, sem uporabil metodo senčenja, s
katero bo eden od senzorjev postavljen proti vzhodu, drugi pa proti zahodu. Slika
(Slika 23) prikazuje 1 koncept vodenja tega mehanizma.
Slika 23: Koncept vodenja
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
38
8 IZGRADNJA SONČNEGA KOLEKTORJA
8.1 TRANSPORTNI VOZIČEK
Skupna teža zalogovnika ter kolektorja bo
približno 200 kg. Ker mora biti naprava
premična, sem se najprej lotil izdelave
transportnega vozička (Slika 24). Kot
zalogovnik je uporabljen predelani 80-litrski
električni zalogovnik vode. Ohišje vozička je
narejeno iz pohištvenih cevi 30 x 30 mm ter
40 x 20 mm, kolesa so izvzeta iz nedelujoče
vrtne kosilnice. Po končani izdelavi ogrodja
sem se lotil vijačenja dvostopenjskega
menjalnika na voziček.
8.2 DVOSTOPENJSKI MENJALNIK
Gibanje kolektorja sem zagotovil z
dvostopenjskim menjalnikom, ki bo sukal os
kolektorja tako, da bo kolektor vedno
postavljen pravokotno na sončne žarke.
Izdelan je iz predelanega obstoječega
menjalnika, ki ima razmerje reduciranja 148:1
(Slika 25). Menjalniku sem odstranil motor, ki
sem mu odstranil rotor in ga zamenjal z
drugim elektromotorjem, ki bo zdaj v jedru
motorja.
Slika 24: Transportni voziček
Slika 25: Sekundarni menjalnik
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
39
Osovino rotorja sem prilagodil tako, da
se je osovina novega elektromotorja
lahko spojila z zobnikom starega in tako
ni bilo potrebe še po dodatnih
preoblikovanjih (Slika 26). Elektromotor
sem privijačil na predelano osovino, ki je
oležajana na ohišje, kot je prikazano na
sliki (Slika 27). Kjer je bilo prej navitje
elektromotorja, je zdaj sedišče novega
motorja. To sem zagotovil z aluminijasto
ploščico, ki je zagotovila varovanje proti
zasukom in tako omogočila prenos vrtilnega
momenta (Slika 28).
8.3 SESTAVA KOLEKTORJA
Ko sem pridobil vse dele podizvajalcev ter dele iz
nabave, sem se lotil sestave kolektorja.
Lasersko izrezanih 5 reber, 3 nosilcev sprejemnika ter
prirobnico so izdelani iz 3- in 2-milimetrske železne
pločevine (Slika 29).
Slika 26: Predelava statorske osi
Slika 28: Varovanje elektromotorja
Slika 27: Prenos momenta
Slika 29: Laserski izrez kosov
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
40
Osovina kolektorja je bila standardna
pohištvena cev 40 x 40 mm. Nanjo smo
locirali 5 reber, ki pa so dimenzionirana na
tesni ujem (M). Pri montaži je bilo rebra
potrebno segreti na 500 °C, Slika 31 da se je
izrez na rebru razširil na takšno velikost, da
se je s pomočjo kladiva lociralo na osovino.
Po ohladitvi reber je bil oprijem tako dober,
da ga ni bilo potrebno variti.
Enak postopek je bil za nosilce
sprejemnika ter prirobnico, le da smo
prirobnico še zavarili in tako dodatno
zavarovali pred dislociranjem iz osovine.
Pri nosilcu sprejemnika sem spoj dodatno
zakovičil z nosilcem in s tem pridobil večjo
debelino oprijema osovine ter tako
zmanjšal možnost upogibanja sprejemnika
v smeri osovine, kar je prikazano na sliki
(Slika 30). Po končani montaži vseh 5 reber, 3 sprejemnikov in prirobnice sem vse
skupaj zaščitil s črno barvo. Barva se je sušila 12 h (Slika 33).
Po zgrajenem in prebarvanem skeletu
kolektorja (Slika 32) sem se lotil
sprejemnika, ki pa je bil ključnega pomena
pri tem projektorju. Izredno natančno je
moral biti pozicioniran ter obdelan, da bi
dosegel kar se da največjo moč sončnega
koncentrata.
Slika 31: Segrevanje pločevine
Slika 30: Varjenje prirobnice ter
kovičenje
Slika 32: Barvanje kolektorja
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
41
Sprejemnik je bil sestavljen iz 2 m
dolge bakrene cevi Ǿ 12 x 1 mm, na
katero je bila nanesena temperaturno
obstojna selektivna črna barva. Z
nanosom selektivne površine (Slika 33)
smo povečali absorpcijo sončnega
sevanja z 0.85 na približno 0.95
emisijskega koeficienta.
Pri nanosu selektivne površine je pomembno, da
je nanos čim tanjši, kajti v nasprotnem primeru
barva deluje kot izolator, emisivni koeficient pa
začne padati. Na sprejemnik sem dimenzioniral
tudi 4 distančnike (Slika 35), ki bodo držali
distanco med sprejemnikom in tako zagotovili
natančno pozicijo. Njihova vloga je tudi
omejitev konduktivnega (prenos toplote z
dotikom) prenosa toplota. Distančniki so
narejeni iz 2.5mm2 bakrene žice, ki sem
jo ovil na premer sprejemnika.
Nadaljnja povezava med kolektorjem ter
ostalim sistemom je bila kolensko lotanje na
vodovodni nastavek ½ cole, ki pa služi
nadaljnjemu povezovanju toplovodnih vodov
(Slika 36 ter Slika 34).
Slika 33: Selektivni nanos sprejemniške cevi
Slika 35: Distančnik na sprejemniku
Slika 34: Koleno, distančnik in ½ colni
priključek
Slika 36: Lotanje kolena ter
vodovodnega priključka
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
42
Ko sta bila oba priključka zvarjena, sem na sprejemnik namestil stekleno cev (Slika
37), ki kolektorju nudi dodatno togost za boljšo natančnost, predvsem pa izolacijo
pred izgubami (učinek tople grede). Steklena cev je zaradi industrijskih dolžin dolga
1,5 m, skrajšana na dolžino 1 m, zato je celoten sprejemnik sestavljena iz 2
enometrskih kosov. Po nameščeni stekleni cevi sem se lotil spoja kolektorja z
dvostopenjskim menjalnikom. Osovini sem dodal podporo, ki bo držala kolektor v
vodoravni liniji.
Slika 37 Montaža steklene cevi na
sprejemnik
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
43
Ker bo vrtilna hitrost osovine izredno majhna, sem se odločil, da podporo naredim
kot utor v lesenem 5 cm debelem hrastovem plohu, kar se je izkazalo kot zadovoljiva
rešitev (Slika 37). Preden sem na kolektor položil polirano pločevino, sem naredil še
izrez za sredinski nosilec sprejemnika (Slika 38). Pločevina je standardnih dimenzij
2 x1 m, tako da pri montaži ni bilo odpadka. Pločevina je v rebra zaklenjena z ušesi,
ki jih s kleščami za 90° odklenemo (Slika 39) in s tem pločevini omogočimo lahkotno
in preprosto pritrditev po obliki parabole. Ko je pločevina nameščena po celotnem
kolektorju v ušesa, se na koncu prav tako s kleščami zaklenejo v začeti položaj za
90°, kot vidimo na sliki (Slika 40).
Slika 40: Zaklenjena ušesa Slika 41: Odklepanje ušesa
Slika 38: Izrez za nosilec sprejemnika Slika 39: Nosilec osovine
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
44
8.4 FOTOUPOROVNI SENZOR TER KRMILJE
Fotouporovni senzorji imajo vlogo, da
zaznavajo premik sonca z močjo senčenja in
nato preklopijo rele, ta pa vrtenje
elektromotorja. Na ta del diplomske naloge
sem najbolj ponosen, saj elektronika zazna
natančnost premika sonca na vsakih 15 s.
Poleg tega je cenovno izredno ugodna, saj
stane eden izmed modulov (rele + fotoupor)
le 4,5 €.
Celoten kolektor krmili elektronika, ki je
sestavljena iz treh modulov (Slika 42). Pred
zunanjimi dejavniki elektroniko varuje
vodotesno ohišje. Trije fotoupori, vidni na
slikiSlika 43), so dovolj, da krmilijo kolektor iz
vzhoda na zahod ter pogon črpalke.
Sredinski fotoupor je namenjen pogonu
črpalke, stranska pa sta namenjena
premikanju kolektorja, smer vzhod-zahod.
Vse skupaj je pritrjeno na alu sendvič, pločevino prebarvano na mat črno barvo, z
namenom, da ne bi prišlo do odboja svetlobe. Stranski
fotoupori so še dodatno senčeni s strani (z izolirnim
trakom), saj se je to pri konceptu pokazalo kot boljše
delovanje, ki ima manj motenj v primeru delno
oblačnega vremena. Vse senzorje smo pritrdili s tornim
spojem na osovino pogonske gredi menjalnika. Tako bo
zasuk menjalnika povzročil tudi zasuk senzorjev (Slika
44). Da pa zavarujemo prevelik zasuk in posledično
poškodbo mehanizma, sem na meje zasuka privijačil še
mejna stikala. Ko se stikala povozijo, je zasuk v tisto
smer onemogočen.
Slika 42: Ohišje elektronike
Slika 43: Fotoupori
Slika 44: Pritrditve senzorjev
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
45
Preprosta in učinkovita rešitev je prikazana na sliki (Slika 45).
8.5 VODOVODNA NAPELJAVA
Na koncu mi je ostala še toplovodna vezava
z zalogovnikom, ki bo služil kot zalogovnik
toplote. S tem bomo lahko dejansko izmerili,
kolikšno količino v določenem časovnem
obdobju lahko kolektor požanje. S tem mu
bomo določili trenutno moč, dnevno moč,
povprečno moč in izgube celotnega sistema.
Sistem bo deloval kot (non pressurized
vessel) odprt sistem brez možnosti nadtlaka,
ker sem tako zagotovil najboljši varnostni
dejavnik samega koncepta. Ker je črpalka
centrifugalna (mora biti pod gladino vode in
vedno zalita) je montirana na najnižjo točko
zalogovnika (Slika 46).
Slika 45: Mejna stikala
Slika 46: Montaža črpalke
Slika 47: Izoliran aluplast cevovod
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
46
Proizvajalec črpalke moči 3 W zagotavlja
življenjsko dobo 20 000 ur in možnost
delovanja tudi pri tlaku do 10 barov. Za
napeljavo sem izbral cev iz aluplasta, ki je že
izolirana (namenjena toplovodnim vodom v
hiši) z navadnimi ½ colskimi priključki z
ostalim sistemom (Slika 47). Med kolektorjem
ter aluplast cevjo sem dodal gibko cev (Slika
49), ki omogoča minimalen upor med gibanjem kolektorja čez celotno pot sonca od
vzhoda do zahoda. Končni videz kolektorja pred prvim testiranjem je prikazan na sliki
(Slika 48). Kolektor je tako tehnično dokončan, potrebna je narediti še dokončno
nastavitev ter utekanje, ki pa jih bom opisal v naslednjem poglavju (9 Prvi preizkus
sončnega kolektorja).
Slika 49: Gibka vodovodna cev
Slika 48: Končni videz kolektorja pred testiranjem
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
47
9 PRVI PREIZKUS SONČNEGA KOLEKTORJA
Vsi preizkusi sončnega kolektorja so bili narejeni po 15.
oktobru 2015 v Zg. Jevnici. To leto je znano po vročem poletju,
vendar se je po 15. oktobru le redko temperatura dvignila nad
30 °C (konec vročinskih valov).
Bistvo preizkusa sončnega kolektorja temelji na izmeri
učinkovitosti ter povprečja pridobljene količino toplote v
sončnem / oblačnem dnevu.
Na desni strani (Slika 50) je prikazano, kako sončni kolektor
sledi soncu čez celoten dan. Prvi preizkusi so imeli porazne
rezultate z učinkovitostjo sistema okoli 14 %, saj je zaradi
neskalibriranih senzorjev kolektor deloval nenatančno.
Nenatančno pa pomeni, da žariščna točka parabole ni pristala
na sprejemniku, kar pomeni skoraj celotno izgubo toplote. Imel
sem težave s prezračevanjem sistema, ki je motil delovanje
črpalke, vendar sem to rešil z nekajkratnim hitrim impulzom
dotočne vode. Prvenstvena izolacija, ki je bila nad zrcalom, je
pogorela, saj so jo dosegli koncentrirani žarki zaradi izpadnega
kota. To sem preprosto rešil s še enim ovojem aluminijaste
folije na vsaki strani. Kljub temu da je bil voziček na kolesih, je
bil za premikanje s polnim zalogovnikom vode skoraj nemogoč,
zato sem pred vsakim premikom vodo izpustil. Kolektor je
prestal vse osnovne naravne obremenitve z izjemo toče.
Opazil sem, da se že po nekaj dneh uporabe polirana
pločevina opazno umaže; s testom učinkovitosti bistvenih razlik
nisem opazil. Po dežju je pločevina ponovno čista. Z
živalskega zornega kota sem opazil, da je po sončnem zahodu
na kolektorjevi pločevini večja količina muh (20-40), ki pa
zaradi svojih iztrebkov dodatno umažejo polirano pločevino.
Ker imamo doma dva psa, sem opazil tudi, da je moteč zadnji
del kolektorja, saj se pes v njem vidi in postane nervozen.
Slika 50: Sledenje, 2015
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
48
9.1 POTEK MERITVE
Meritve kolektorja so potekale cel dan z enournimi časovnimi intervali. Za beleženje
izmer sem uporabil tabelo (Tabela 6), kamor sem vpisoval; sončno obsevanost,
temperaturo okolice, temperaturo vode, temperaturo pločevine in temperaturo stekla
sprejemnika. Pod opombe pa sem zapisal, ali je vreme, jasno/oblačno,
vetrovno/mirno, izpadni kot kolektorja in še druge dejavnike, ki bi lahko vplivali na
učinkovitost kolektorja.
Uporabljeni merilni instrumenti za izvedbo meritev:
infrardeči termometer, voltcraft® IR 260-8S, Nº10 09 80, merilno območje od
-30 do +260 °C, ločljivost 0,1 °C, točnost ± 2,5 % ali ± 2 °C.
merilnik sončne obsevanosti, voltcraft®, PL-110SM, Nº 10 10 38, merilno
območje 0-1999 𝑊/𝑚2, ločljivost 1 𝑊/𝑚2, točnost ± 5%
tračni merilo, merilno območje 3 m, ločljivost 1 mm, točnost ± 0,5 mm
Tabela 6: Osnova tabele za izvedbo meritev
Namen testiranja je bil ugotoviti relativno izhodno moč kolektorja v oblačnem in
sončnem vremenu ter izkoristek transformacije energije v toplotno.
Vse tabele meritev so dodane med priloge (Priloga 3). Z zeleno barvo so označeni
podatki, ki so realni in imajo največjo možno točnost izkoristka glede na okoliščine in
merilno opremo.
Ura obsevanost T okolice T vode T pločevine T stekla OPOMBE
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
49
Podatki iz priloge 3, označeni z modro barvo, so podatki, ki zalogovnik ohlajajo in
tako izvemo, kakšno ima realno izgubo kolektor v prostem teku. To so izgube, ki jih
ima sprejemnik ter cevovod, in izgube, ki jih tvori izolacija zalogovnika.
9.2 REZULTATI MERITEV
Graf 8 prikazuje, kako izkoristek pada z višanjem ΔT med okolico in temperaturo
fluida, ki je pri sprejemniku s stekleno cevjo najvišji pri ΔT do okoli 40 K in stagnira
pri približno ΔT 80 K.
Graf 8: Rezultati meritev s stekleno cevjo, 2015
Drugi del testiranja je bilo testiranje brez steklene cevi (Graf 9) in je pokazalo boljše
rezultate stagnacijske temperature, ki je bila preko 100 K. Ker pa meritev pri višjih
ΔT ni bilo, je ta graf manj zanesljiv od prejšnjega.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
50
Graf 9: Rezultati meritev brez steklene cevi
Razvidno je, da tudi pri nižjih ΔT ni bistveno slabših rezultatov. Kljub temu da smo
odstranili stekleno cev in bi upravičeno pričakovali prav nasprotne rezultate.
V naslednjem grafu (Graf 10) sta obe krivulji - s stekleno cevjo in brez steklene cevi -
prikazani na isti risalni površini, ki prikaže jasno sliko, da kolektor brez steklene cevi
daje boljši izkoristek.
Graf 10: Rezultati obeh meritev združeno
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
51
Glede na to, da so bile meritve opravljene v sončnem ter oblačnem vremenu, sem
dodal še graf (Graf 11) povprečne izhodne moči, ki jo kolektor izda v enem dnevu.
Povprečna moč pomaga dimenzionirati celoten sistem zalogovnika ter količino
kolektorjev, ki jo potrebujemo, da zadostimo gospodinjskim potrebam enega objekta.
Graf 11: Rezultat proizvedene dnevne količine
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
52
10 ANALIZA REZULTATOV
V tem poglavju si bom odgovoril, zakaj so rezultati takšni? Kot že rečeno, pričakoval
sem višje rezultate, ki naj bi dosegali okoli 78 % učinkovitost kolektorja. Da ni tako, je
krivih nekaj mehanizmov, ki jih bom v nadaljevanju razčlenil in obrazložil njihov vpliv
na izhodno moč celotnega sistema.
10.1 KAM JE ŠLA ENERGIJA
Vhodna energija na kolektor je znana iz merilnih instrumentov, izhodna je zaznana z
dvigom temperature v zalogovniku. Ker izhodna energija ni bila dosežena želenim 78
% učinkovitost kolektorja, sem se lotil raziskave, kam je energija šla, oziroma kje so
mehanizmi, ki omejujejo njegov maksimalen izkoristek.
Mehanizmi, ki omejujejo maksimalni možni izkoristek, so:
natančnost vodenja kolektorja
refleksivnost zrcala
prosojnost steklene cevi
selektivna površina sprejemnika
toplotna upornost bakrenega sprejemnika
10.1.1 Natančnost vodenja kolektorja
Kolektor je voden z izjemno natančnostjo (premik sonca mehanizem zaznava na
vsakih 15 do 20 s), kljub temu da je bil mehanizem vodenja s senčenjem
improvizacija. Opazno je bilo, da je v oblačnem vremenu izredno težko sledil poti
sonca. Največja motnja je bila takrat, ko je koprenasta oblačnost svetlobo difuzno
razpršila čez nebo in so posledično senzorji kljub vključeni črpalki zaznavali napačno
položaj sonca. Naknadno sem te izgube močno zmanjšal, in sicer sem fotoupor za
vklop črpalke zasenčil na takem nivoju, da se pod sevanjem 600 W/m2 črpalka ni
vklapljala. Moja ocena je, da je mehanizem vodenja deloval v sončnem vremenu na
okoli 97 % in oblačnem na 88 %.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
53
10.1.2 Refleksivnost zrcala
Že pri sobnem zrcalu je refleksivnost zrcala okoli 78 %, tako je bilo težko pričakovati
višjo številko pri polirani pločevini, ki je imela v zrcalni sliki še nekoliko motne beline.
Refleksivnost pločevine sem izmeril na preprost način, kot je prikazano na sliki (Slika
51), na kateri sem v istem času izmeril maksimalno obsevanost neposredne sončne
svetlobe na sliki (zgoraj desno) ter odbojne sončne svetlobe (spodaj levo) s polirane
pločevine.
Rezultat, ki sem ga dobil, je bil izkoristek prenosa energije po sledeči formuli:
ɳ =𝑄𝑠𝑜
𝑄𝑢𝑝=
505
861= 0.586 × 100 = 58.6%
ɳ (eta) v enačbi označuje izkoristek, končna
energija označuje v (W), ter začetna energija
prejete toplote v (W). V našem primeru
𝑾/𝒎𝟐, ki se tako kot jouli okrajšajo med
seboj.
Poleg izgube v refleksivnosti je bilo nekaj
prisotnosti izgube tudi v samem napetju
Slika 51: Izguba energije na zrcalu
Slika 52: Valovanje zrcala
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
54
parabole (Slika 52). Pri tem je med rebri prišlo do valovanja pločevine in posledično
do odboja energije izven žariščne točke. To napako bi bilo moč popraviti z i profili, ki
bi bili vstavljeni vzdolž reber kot dodatna podpora polirani pločevini.
Približen izkoristek zaradi valovanja pločevine je padel na 95 %.
10.1.3 Prosojnost steklene cevi
Prosojnost steklene cevi (debeline 2 mm) je podal proizvajalec (Graf 12) in dosega
približno 92 %.
Graf 12: Prosojnost stekla
Vir: Promal, 2014
10.1.4 Selektivna površina in toplotna upornost sprejemnika
Matirana črna barva, ki je temperaturno obstojna, je bila uporabljena kot selektivna
površina sprejemnika. Ta zagotavlja dobro absorpcijo. Ker pa je sprejemnik poleg
tega še izredno majhen (Ǿ12 mm), je notranja toplotna upornost sprejemnika prav
tako majhna. Približna skupna ocena učinkovitosti sprejemnika je 97 %.
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
55
Spodnji graf (Graf 13) prikazuje najvišji možni izkoristek kolektorja, ki ga v idealnih
pogojih teoretično tudi dosega.
Graf 13: Prikaz maksimalnega izkoristka
Maksimalni možni izkoristek je izkoristek, ki se mu je mogoče približati pri idealnih
pogojih. Izkoristek začne padati, ko se viša razlika med temperaturo okolice ter
temperaturo ogrevanega fluida. Pomembno je tudi, kakšna je učinkovitost celotnega
kolektorja, kamor spadajo tudi vodi do zalogovnika, zalogovnik in izgube, ki se s tem
tvorijo.
ELEMENT IZKORISTEK POSAMEZNEGA ELEMENTA
Reflektivnost zrcala 58.60 %
Valovi zrcala 95.00 %
Prosojnost steklene cevi 92.00 %
Sprejemnik 97.00 %
Maksimalni možni iskoristek: 49.68 %
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
56
11 KAKO NAPREJ
Izboljšave na prihodnjem koncipiranju bodo temeljile predvsem na boljši zrcalni
površini, saj nam pri konceptu vzame največji delež maksimalnega možnega
izkoristka (58.60 %). Če zvišamo največji možni izkoristek, zvišamo tudi možnost, da
je učinkovitost sistema višja.
Po raziskovanju za najboljšo rešitev sem naletel na podjetje SkyFuel, Inc., ki se
izključno ukvarja z razvojem ogledal v CSP tehnologiji. Njihov proizvod je leta 2010
naredil revolucijo v CSP, saj so zamenjali draga steklena zrcala. Njihov proizvod
ReflecTech®PLUS je najboljše ogledalo na svetu, zasnovano na filmski tehnologiji
polimernih materialov, ki je nato laminiran na alu pločevino. Skratka ogledalo z
izredno visoko refleksivnostjo (93 %) in dolgo življenjsko dobo ter odpornostjo proti
abraziji. Ker pa je ogledalo zasnovno na filmski osnovi, ga je možno dobaviti v zvitku
prikazano na sliki (Slika: 51). V prilogi 4 in 5 pa sem dodal še cenik in osnovne
specifikacije.
Ker pa je minimalno naročilo ReflecTech®PLUS folije 1 zvitek in pomeni približno
3500 €, je nadaljnje koncipiranje odvisno tudi od finančne podpore in želje ljudi, ki v
tej diplomski nalogi vidijo priložnost za uspeh.
Slika 53: Sodobna ogledala
Vir: ReflecTech, 2015
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
57
12 ZAKLJUČEK
Največji nauk te naloge je spoznanje, kako zelo se teorija razlikuje od prakse, katera
pa je odvisno od našega znanja teorije in natančnosti modeliranja. In tudi kako se je
treba hkrati boriti za izpopolnjevanje slehernega elementa v sistemu, da kot celota
deluje učinkovito.
Diplomsko nalogi sem namenil 15mesecev delovanja, ki jih lahko razčlenimo na
sledeče si faze:
Izbor koncepta (cca 230h): To je bilo neobremenjeno obdobje 9mesecev pred
prijavo diplome. Kjer sem preizkušal in razmišljal o vsemogočih idejah in konceptih,
mojih in tujih, že obstoječih idej.
Aktivno načrtovanje koncepta (cca 280h): Obdobje po prijavi diplome kjer sem
postavljal zasnovo koncepta, iskal dobavitelje, koncipiral improvizirane dele sistema,
ostalo opremo, ki je bila potrebna za natančno meritev.
Izgradnja koncepta (cca 60h): Je potekala relativno hitro, saj je načrtovalec ter
graditelj ista oseba.
Kalibracija in optimizacija (cca 60h): Obdobje ki me je najbolj razočaralo, saj
nisem dosegal željenih rezultatov. Porabil sem relativno veliko časa, da sem ugotovil
uhajanje energije iz sistema.
Meritve (cca 50h): So potekale skozi dan, in sicer z 1h razmakom. Za pripravo in
zaključek merilnega dneva sem porabil 1.5h za vsako meritev pa približno 4-8min.
Analiza meritev (cca 90h): Tu spada predvsem vsa obdelava podatkov, ki so se v
diplomski nalogi pokazali kot grafi meritev in nadaljne možnosti izboljšave kolektorja.
Skupaj cca 770h idej, groze, užitkov, depresije, ter predvsem TRDEGA DELA!
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
58
13 LITERATURA
A guide to solar energy, 2015. The Efficiency of Solar Heating Panels,
Elektronski vir: http://www.viridiansolar.co.uk/Solar_Energy_Guide_3_3.htm
[dostop 16.7.2015].
Autodesk sustainability workshop, 2015. Conduction, Convection, and
Radiation, Elektronski vir:
http://sustainabilityworkshop.autodesk.com/buildings/heat-energy-flows-buildings
[dostop 3.9.2015].
Concentrated solar power (CSP), 2015. Parabolic Trough Solar Systems,
Elektronski vir: http://solarcellcentral.com/csp_page.html [dostop 4.10.2015].
Dave Manuel, 2015. Inflation Calculator, Elektronski vir:
http://www.davemanuel.com/inflation-calculator.php [dostop 16.7.2015].
From Ridge to Eave, The History of the Power of Solar. Elektronski vir:
http://www.fromridgetoeave.com/the-history-of-the-power-of-solar/ [dostop
13.7.2015].
ICAX Interseasonal Heat Transfer, 2007. Energy Recycling, Elektronski vir:
http://www.icax.co.uk/Energy_Recycling.html [dostop 3.7.2015].
Kraut, Bojan, 2002. Krautov strojniški priročnik. Trinajsta slovenska izdaja,
predelana 2. natis, Littera picta, Ljubljana (služil kot priročnik).
Market wired, 4 November 2010, SkyFuel, Inc., SkyFuel's ReflecTech Mirror Film
Surpasses 20 Year Mark, Začetek proizvodnje ReflecTech Mirror Film-a.
Elektronski vir: http://www.marketwired.com/press-release/skyfuels-reflectech-
mirror-film-surpasses-20-year-mark-1347247.htm [dostop 18.11.2015].
Markič I., 2006. Mehatronski sistem za pokrivanje dvorišča gradu Gewerkenegg.
Ljubljana, Fakulteta za strojništvo (služil kot priročnik).
Možina, J. , 2009. Collage Physics: Serway. Brooks/cole, Cengage learning, inc.,
Ljubljana, Univerza v Ljubljani fakulteta za strojništvo (služil kot priročnik).
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
59
Poolpro solar, Types of Solar Pool Collectors, 2015. Elektronski vir:
http://www.poolprosolar.com/installation/faq.html [dostop 17.7.2015].
Promal, Cevi in valji. Borosilicate Glass Technical Data, 2014. Elektronski vir:
http://www.promal.si/steklene-cevke-in-valji/ [dostop 3.9.2015].
PVGIS, Photovoltaic Geographical Information System, 2015, Elektronski Vir:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php [dostop 14.12.2015].
ReflecTech, Product, technical, 2014. Elektronski vir:
http://www.reflectechsolar.com/ [dostop 18.11.2015].
Run on sun (01.03.2013), Jim Jenal, Who Pays for Solar Power?, Elektronski vir:
http://runonsun.com/~runons5/blogs/blog1.php/solnews/who-pays-for-solar-
power [dostop 18.7.2015].
Solar history timeline, 2015. Elektronski vir:
http://www.atonenergy.com/page3.html [dostop 16.7.2015].
Thermopedia, Norton Brian, Solar Energy, 2011. Elektronski vir:
http://www.thermopedia.com/content/1136/ [dostop 19.8.2015].
Wikipedija, Solar water heating, 2015. Elektronski vir:
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_water_heating [dostop 16.7.2015].
Wikipedija, Sončni kolektor, 2015. Elektronski vir:
https://sl.wikipedia.org/wiki/Sončni_kolektor [dostop 13.7.2015].
Wikipedija, Sun, 2015. Elektronski vir: https://en.wikipedia.org/wiki/Sun [dostop
17.8.2015].
WSE tehnologies, Understanding Solar Thermal Flat Panels and Evacuated
Tubes, objavljeno preko; Home Power Magazine, september 2009. Elektronski
vir: http://www.wsetech.com/fp%20et.php [dostop 17.7.2015].
Diplomsko delo: Konstrukcija sončnega kolektorja
60
14 PRILOGE
1. Priloga: 1/4 sestavna risba
2. Priloga: 2/4 delavniška risba
3. Priloga: 3/4 delavniška risba
4. Priloga: 4/4 delavniška risba
5. Priloga: tabele meritve
6. Priloga: ReflecTech®PLUS specifikacije
7. Priloga: ReflecTech®PLUS cenik
8. Priloga: Izjava o avtorstvu